内容正文:
化学答案 —18
n(H2)=0005mol+00025mol=00075mol,V(NO)
+V(H2)=00075mol×224L/mol=0168L,故选 A.
4.B 解析:由 题 给 信 息 可 知 40molL-1、80mol
L-1和120molL-1三种浓度硝酸分别与锌反应时,
产物不是单一的,40molL-1 硝 酸 与 锌 反 应 时 生 成
NH+4 、N2、NO、NO2、N2O,80molL-1硝酸与锌反应
时生成 N2、NO、NO2、N2O,120molL-1硝酸与锌反
应时生成 NO和 NO2,A正确;当c(HNO3)=40mol
L-1时,生成物 NO∶N2O=25∶10,每生成1个 NO 转
移3个电子,每生成1个 N2O 转移8个电子,因此每生
成25个 NO转移75个电子,每生成10个 N2O 转移80
个电子,因此生成 NO 转移的电子数小于生成 N2O 转
移的电子数,B错误;当c(HNO3)=80molL-1且生
成1mol混合气体时,还原产物为 N2、NO、NO2、N2O,
物质的 量 分 别 为n(N2)=01 mol、n(NO)=06 mol、
n(NO2)=015mol、n(N2O)=015mol,得电子的总量
为01×10+06×3+015×1+015×8=415mol,
根据得失 电 子 守 恒 可 计 算 出 被 氧 化 的 锌 的 物 质 的 量
n(Zn)=2075mol,C 正 确;当c(HNO3)=120mol
L-1且生成1mol混合气体时,还原产物为 NO、NO2,物
质的量分别为n(NO)=05mol、n(NO2)=05mol,则
转移的电子为2mol,被氧化的锌为n(Zn)=1mol,参加
反应的硝酸有部分体现酸性生成 Zn(NO3)2,另一部分
体现氧化性生成 NO 和 NO2,故参加反应的 HNO3 为
3mol,D正确.
5.(1)球形干燥管 f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c
→d
(2)3Cu+8H+ +2NO-3 3Cu2+ +4H2O+2NO↑
2NO2+2OH- NO-2 +NO-3 +H2O
(3)吸收挥发出来的硝酸
(4)红色固体变为黑色
(5)2NH3+3CuO
△
3Cu+N2↑+3H2O 还原
解析:(1)装置F的名称为球形干燥管;用铜粉将 NO 还
原为 N2(同时生成 CuO),结合实验装置可知,A 中 Cu
与稀硝酸反应生成 NO,D 中水除去挥发的硝酸,F中干
燥 NO,然后在 E 中发生反应2NO+2Cu2CuO+
N2,结合信息可知,B中浓硝酸可氧化 NO,C中 NaOH
溶液可吸收尾气,则装置连接顺序为a→f→e→j→i→h
→g(或g→h)→b→c→d;
(2)装置 A 中发生反应的离子方程式为3Cu+8H+ +
2NO-3 3Cu2+ +4H2O+2NO↑,C中 NaOH 溶液能
吸收 NO2,反 应 的 离 子 方 程 式 为 2NO2 +2OH-
NO-2 +NO-3 +H2O;
(3)装置 D的作用是吸收挥发出来的硝酸,保证进入 E
的只有 NO气体;
(4)铜粉将 NO 还原为 N2,铜被氧化为氧化铜,E 装置
中可观察到的现象为红色固体变为黑色;
(5)一段时间后无水硫酸铜变蓝色说明有水生成,氨气
在加热条件下把氧化铜还原,E装置中发生反应的化学
方程式为2NH3+3CuO
△
3Cu+N2↑+3H2O,该反
应中氮元素化合价由-3价升高到0价,证明氨气中具
有还原性.
第14练 碳、硅及其化合物 无机非金属材料
基础过关
1.C 解析:九霄环佩木古琴主要由木材、动物筋制得,A
错误;裴李岗文化骨笛由动物骨骼构成,B错误;商朝后
期陶埙属于陶瓷,由硅酸盐制成,C正确;曾侯乙青铜编
钟主要由合金材料制成,D错误.
2.A 解析:陶瓷是良好的绝缘体,传统陶瓷是典型的绝
缘材料,常用于高压变压器的开关外包装和器件,A 正
确;陶瓷的主要成分为硅酸盐,而不是 SiO2 和 MgO,B
错误;陶瓷烧制过程发生复杂的化学反应,有新物质生
成,属于化学变化,C错误;由于 Fe2+ 、Fe3+ 和铁的氧化
物均有颜色,故陶瓷中含铁量越多,陶瓷的颜色越深,白
瓷的白色是因为铁含量较低甚至几乎不含,D错误.
3.B 解析:SiO2 和C在高温下发生反应生成Si和CO,因
此,制 备 粗 硅 的 反 应 方 程 式 为 SiO2 +2C
高温
Si+
2CO↑,A正确;在晶体硅中,每个Si与其周围的4个Si
形成共价键并形成立体空间网状结构,因此,平均每个
Si形成2个共价键,1molSi含 Si—Si键的数目约为
2×602×1023,B错误;HCl易与水形成盐酸,在一定的
条件下氧气可以将 HCl氧化;H2 在高温下遇到氧气能
发生反应生成水,且其易燃易爆,其与SiHCl3 在高温下
反应生成硅和 HCl,因此,原料气 HCl和 H2 应充分去
除水和氧气 ,C正确;Si+3HCl
300℃
SiHCl3+H2,该
反应是气体分子数减少的反应,因此,生成SiHCl3 的反
应为熵减过程,D正确.
4.A 解析:若③中溶液变浑浊,说明碳酸能与硅酸钠反
应生成硅酸,依据强酸制弱酸原理,可知酸性:H2CO3>
H2SiO3,A正确;饱和 Na2CO3 溶液能吸收二氧化碳,不
能用其除去二氧化碳中的 HCl,B错误;探究非金属性
的强弱需根据最高价氧化物的水化物的酸性强 弱,而
HCl不是最高价含氧酸,C 错误;硫酸与碳酸钙反应生
成微溶性的硫酸钙,会将碳酸钙包裹,不利于生成二氧
化碳,D错误.
5.A 解析:a是含碳元素的单质,e点所示物质是一种碳
酸盐,从 a到e两步即可实现,即碳与氧气在点燃的条
件下反应生成二氧化碳,二氧化碳与碱反应即可得到碳
酸盐,A错 误;e点 所 示 物 质 是 一 种 盐,其 中 碳 元 素 显
+4价,即是碳酸盐,碳酸盐中的碳酸钙、碳酸钡等难溶
于水,B正确;c点所示的物质是二氧化碳,d点所示物
质是一种酸,其中碳元素显+4价,所以该物质是碳酸,
二氧化碳和水反应生成碳酸,C正确;b、c均为含碳的氧
化物,b中碳元素显+2价,所以 b点表示的是一氧化
碳,c中碳元素显+4价,所以c点所示的物质是二氧化
碳,在点燃的条件下,一氧化碳与氧气反应生成二氧化
碳,D正确.
6.B 解析:海洋酸化导致溶液酸性增加,会抑制海水吸收
CO2,A正确;温度升高,气体的溶解度减小,故海表温
度上升,会减少海洋对 CO2 的吸收,B错误;该循环中涉
及反应 CO2+H2O+CaCO3 Ca(HCO3)2,CO2 排放
量的增加导致碳酸钙转化为可溶性碳酸氢钙,将会影响
珊瑚生存,C正确;因为塑料颗粒中含有的碳很难降解,
所以进入海洋碳循环会造成白色污染,D正确.
能力提升
1.C 解析:硅晶片是优良的半导体材料,是生产芯片的基
础材料,A正确;光敏树脂在曝光条件下成像时有新物
质生成,属于化学变化,B正确;硅元素是亲氧元素,在
自然界中主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在,不存在
硅单质,C错误;硅是优良的半导体材料,可用于制造和
生产芯片,D正确.
2.B 解析:SiC和SiO2 中Si元素的化合价均为+4价,A
化学答案 —19
项正确;SiC是还原产物,NaCl是氧化产物,B项错误;
SiO2 制备单质Si需加入还原剂,单质 Si制备 SiCl4 需
加入氧化剂,C项正确;一维粒子上下表面均能与其他
物质接触,比表面积大,对微小粒子有较强的吸附能力,
D项正确.
3.B 解析:来自宇宙射线的中子轰击14N 原子产生14C,
根据质量守恒可得,14N+10n14C+11H,A正确;SiH4
中Si的化合价为+4,CH4 中 C的化合价为-4,Si与 C
为同主族元素,同族元素从上到下,非金属元素的电负
性减小,原子半径增大,原子失电子的能力递增,氢化物
的还原性增强,且SiH4 中 H 为-1价,-1价 H 具有很
强的还原性,因此 SiH4 还原性大于 CH4,B错误;CO2
晶体和 SiO2 晶体都为共价晶体,原子 半 径:C<Si,键
长:C—O<Si—O,键长越短,键能越大,硬度和熔沸点
均高于SiO2 晶体,C 正确;Si的原子半径较大,原子间
形成的σ键较长,pGp轨道重叠程度很小,难于形 成 π
键,所 以 Si原 子 间 难 形 成 双 键 而 C 原 子 间 可 以,D
正确.
4.C 解析:本题制备高纯硅,反应 H2+SiHCl3
高温
Si+
3HCl应在装置Ⅳ中进行,装置Ⅰ的目的是制备氢气,氢
气中含有水蒸气,对后续实验产生干扰,必须除去,因此
装置Ⅱ的作用是除去氢气中的水蒸气,即装置Ⅱ中盛放
浓硫酸,装置Ⅲ的作用是提供SiHCl3 气体,因此在水浴
中加热,A错误;实验时应先通入氢气,目的是排出装置
中的空气,防止发生危险,B 错误;硅单质不与盐酸 反
应,铁 与 盐 酸 反 应 生 成 Fe2+ ,Fe2+ 被 H2O2 氧 化 成
Fe3+ ,Fe3+ 与 KSCN 溶液反应,溶液变红色,可以鉴定
是否含有铁单质,C正确;用稀 NaOH 溶液制备氨,需要
加热,装 置 Ⅰ 中 没 有 加 热 装 置,因 此 不 能 制 备 氨,D
错误.
5.(1)检查装置气密性 当管式炉中没有固体剩余时
C、D之间没有干燥装置,没有处理氢气的装置
(2)SiHCl3 +5NaOH Na2SiO3 +3NaCl+ H2 ↑
+2H2O
(3)高温灼烧 冷却 AC
135.5m2
60m1
×100%
解析:(1)制备SiHCl3 时,由于氯化氢、SiHCl3 和氢气都
是气体,所以组装好装置后,要先检查装置气密性,然后
将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中,通入氯化氢气体,排
出装置中的空气,一段时候后接通冷凝装置,加热开始
反应,当管式炉中没有固体剩余时,即 硅 粉 完 全 反 应,
SiHCl3 易水解,所以需要在 C、D之间加一个干燥装置,
防止 D中的水蒸气进入装置 C 中,另外氢氧化钠溶液
不能吸收氢气,需要在 D后面加处理氢气的装置;
(2)已知电负性 Cl>H>Si,则SiHCl3 中氯元素的化合
价为-1,H 元素的化合价为-1,硅元素化合价为+4,
所以氢氧化钠溶液和 SiHCl3 反应时,要发生氧化还原
反应,得 到 氯 化 钠、硅 酸 钠 和 氢 气,化 学 方 程 式 为
SiHCl3 + 5NaOH Na2SiO3 + 3NaCl+ H2 ↑
+2H2O;
(3)m1g样品经水解、干燥等预处理过程得到硅酸水合
物后高温灼烧,在干燥器中冷却后,称量,所用仪器包括
坩埚和干 燥 器,所 得 固 体 氧 化 物 为 二 氧 化 硅,质 量 为
m2g,则二氧化硅的物质的量为n(SiO2)=
m2
60mol
,样品
纯度为
m2
60×
(28+1+35.5×3)
m1
×100%=
135.5m2
60m1
×100%.
第15练 化学工艺流程
基础过关
1.B 解析:铁、铬氧化物与碳酸钠和氧气反应生成对应的
钠盐和 CO2,A正确;焙烧过程铁元素被氧化,滤渣的主
要成分为Fe(OH)3,B错误;滤液①中 Cr元素的化合价
是+6价,铁酸钠遇水水解生成 Fe(OH)3 沉淀溶液显
碱性,所以 Cr元素主要存在形式为 CrO2-4 ,C 正确;淀
粉水解液中的葡萄糖起还原作用,D正确.
2.D 解析:氢氧化铁当 pH=19时开始沉淀,氢氧化铝
当pH=35时开始沉淀,当pH=4时,则会生成氢氧化
铝和氢 氧 化 铁,即 “沉 渣 Ⅰ”中 含 有 Fe(OH)3 和
Al(OH)3,A正确;硫化钠溶液中的硫离子可以水解,产
生氢氧根离子,使溶液显碱性,其第一步水解的方程式
为S2- +H2O HS- +OH- ,B正确;当铜离子和锌
离子完全沉淀时,则硫化铜和硫化锌都达到了沉淀溶解
平 衡,则c(Cu
2+ )
c(Zn2+ )
=c
(Cu2+ )c(S2- )
c(Zn2+ )c(S2- )
=
Ksp(CuS)
Ksp(ZnS)
=
6.4×10-36
1.6×10-24
=4×10-12,C正确;污水经过处理后其中含
有较多的钙离子,故“出水”应该经过阳离子交换树脂软
化处理,达到工业冷却循环用水的标准后,才能使用,D
错误.
3.A 解析:“分离”时得到含硫煤油为分离固液的操作,
方法是过滤,A错误;金属氧化物能和酸反应,“酸溶”操
作的目的是除去废料中的金属氧化物,B正确;“浸取”
时Se与亚硫酸钠反应得可溶性SeSO2-3 ,滤渣的主要成
分是SiO2,C正确;“酸化”时SeSO2-3 转化为Se和二氧
化硫,发生反应的离子方程式:SeSO2-3 +2H+ Se↓
+SO2↑+H2O,D正确.
4.D 解析:磷 石 膏 (含 CaSO4 2H2O 及 杂 质 Al2O3、
Fe2O3 等)用溶有 NH3 和 CO2 的混合溶液浸取,此时溶
液pH=65,CaSO4 转化为溶解度更小的 CaCO3,故滤
渣1的主要成分为 CaCO3,A正确;由于 NH3 极易溶于
水,CO2 易溶于氨化后的碱性溶液,故“浸取1”应先通
NH3 再通 CO2,发 生 的 反 应 为 CaSO42H2O+2NH3
+CO2 CaCO3+(NH4)2SO4+H2O,故滤液1中主
要溶质为(NH4)2SO4,浓度最大的阴离子为SO2-4 ,B正
确;滤渣1的成分是碳酸钙、氧化铝和氧化铁,高温加热
时碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳,氧化铝和氧化铁性
质稳定不发生反应,“浸取2”中氯化铵与氧化钙发生反
应,反应的离子方程式为 CaO+2NH+4 +H2OCa2+
+2NH3H2O,C正确;“滤渣1”的成分是碳酸钙、氧化
铝和氧化铁,高温加热时碳酸钙分解为氧化钙和二氧化
碳,氧化铝和氧化铁性质稳定不发生反应,“浸取2”中
氯化铵与氧化钙反应使其溶解,则“浸取2”时,所得“滤
渣2”的主要成分为 Al2O3、Fe2O3,D错误.
5.C 解析:SO2 是酸性氧化物且有还原性,可与 CaO 及
空气中 O2 反 应 生 成 CaSO4 固 体 减 少 污 染,A 正 确;
Al2O3 是 两 性 氧 化 物,可 与 NaOH 溶 液 反 应 生 成
NaAlO2,通 入 过 量 CO2 反 应 生 成 Al(OH)3 沉 淀 和
NaHCO3,过滤后得到 Al(OH)3 固体,灼烧发生分解反
应生成 Al2O3 和 H2O,B正确;由流程图可知,过滤后的
固体中含Fe2O3、FeS2,在隔绝空气条件下焙烧,发生反
应的化学方程式为FeS2+16Fe2O3
△
11Fe3O4+2SO2↑,
理论上 反 应 消 耗 的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=1∶16,C 错
误;Fe3O4 有磁性,可用磁铁吸引,将其从烧渣中分离,D
专题二
元素及其化合物
第14练
碳、硅及其化合物
无机非金属材料
基础过关
下列叙述正确的是
A.若③中溶液变浑浊,说明酸性:H2CO3
1.(2023·广东卷)“高山流水觅知音”。下列中
>H2 SiO
国古乐器中,主要由硅酸盐材料制成的是
B.②中溶液也可以选用饱和Na2CO3溶液
(
C.根据③中现象可以探究CI和C非金属性
强弱
D.①中盐酸用硫酸替代,也能达到实验目的
5.(2024·深圳罗湖区质检)“价-类”二维图可
以表示元素化合价与物质类别之间的关系,
图中的a、b、c、d、e代表常见的含碳物质,下
A.九霄环
B.裴李岗
C.商朝后
D.曾候乙
列说法错误的是
佩木古琴
文化骨笛
期陶损
青铜编钟
碳元素的化合价
+4
·e
。d
e
2.(2022·河北卷)定窑是宋代五大名窑之
一
。b
其生产的白瓷闻名于世。下列说法正确的是
2
年a
A.传统陶瓷是典型的绝缘材料
单质氧化物酸盐
物质类别
B.陶瓷主要成分为SiO2和MgO
A.由a得到e至少要经过三步化学反应
C.陶瓷烧制的过程为物理变化
B.e可能难溶于水
D.白瓷的白色是因铁含量较高
C.c和水反应生成d
3.(2023·湖北卷)工业制备高纯硅的主要过程
D.b和氧气反应生成c
如下:
6.(2024·哈三中二模)海洋碳循环在整个地球
小
石英
1800200七粗硅,0
焦炭
300 SiHCh
H
1100℃高纯硅
气候系统中具有重要地位,下列叙述错误的慈
是
狂
下列说法错误的是
(
练
大气C0,
A.制备粗硅的反应方程式为S0,十2C商温
利级牛产
033
Si+2CO↑
CO,+H,0+CO≥2HC0,呼吸作H7
料游梢物一浮避动物
海衣
再矿化作用
B.1 mol Si含Si一Si键的数目约为4×6.02
生物碎好
×1023
海衣
学
辩解龙机碳
C.原料气HCI和H2应充分去除水和氧气
A.海洋酸化会导致海水吸收CO2的能力减弱
D.生成SiHCI的反应为嫡减过程
B.温室效应导致的海表温度上升,会增加海
4.(2024·河南六校联考)某小组设计实验证明
碳酸的酸性比硅酸的强,装置如图所示。
洋对CO2的吸收
C.该循环中涉及反应CO2+H2O+CaCOs
盐酸
Ca(HCO3)2,CO2排放量的增加将影
响珊瑚生存
饱和
D.塑料颗粒中含有的碳很难降解,所以进入
块状
大理石NaHCO
Na,SiO
理溶液
垂溶液
海洋碳循环会造成污染
①
快乐考生
让学习快乐起来!
能力提升
C.为鉴定制得的硅中是否含微量铁单质,需
要用到的试剂为盐酸、双氧水、硫氰化钾
1.(2024·黄冈中学三模)ChatGPT是史上生
溶液
活用户增长最快的消费者应用。下列说法中
D.该实验中制备氢气的装置也可用于稀氢氧
不正确的是
)
化钠溶液与氯化铵固体反应制备氨
A.硅品片是生产芯片的基础材料
5.(2023山东卷)三氯甲硅烷(SiHC13)是制取高
B.芯片制造中的“光刻技术”是利用光敏树脂
纯硅的重要原料,常温下为无色液体,沸点为
在曝光条件下成像,该过程涉及化学变化
31.8℃,熔点为一126.5℃,易水解。实验室
C.硅在自然界中主要以单质形式存在
根据反应Si+3HC1△SiHClg+H2,利用
D.硅是应用最广泛的半导体材料
2.科学家最近用金属钠还原CCl和SiCl4制得
如下装置制备SiHCI3粗品(加热及夹持装置
一种一维SiC纳米棒,相关反应的化学方程
略)。回答下列问题:
式为8Na+CCL,十SCL,商sC+8NaCl。
B
浓硫酸
下列说法不正确的是
(
管式
A.SiC和SiO2中Si元素的化合价相同
B.上述反应中SiC既是氧化产物又是还原
产物
冷液
C.SiO2制备单质Si、单质Si制备SiC1,均涉
及氧化还原反应
冰
NaOH
D.一维SiC纳米棒比表面积大,对微小粒子
潮液
有较强的吸附能力
C
3.(2024·济南摸底)下列关于C、Si及其化合
(1)制备SiHCIy时进行操作:(i)…:(i)
物结构与性质的论述错误的是
将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中:(川)通入
A.自然界中的4C来自宇宙射线(中子)撞击
HC1一段时间后接通冷凝装置,加热开始反
14N,其过程可表示为4N+n一14C+H
应。操作(1)为
;判断制备反应结
小
B.SiH4中Si的化合价为十4,CH4中C的化
束的实验现象是
驱
。图
狂
合价为一4,因此SiH,还原性小于CH
示装置存在的两处缺陷是
练
C.高压下制得的CO2共价晶体结构与SiO2
晶体相似,其硬度和熔沸点均高于SO2
(2)已知电负性C1>H>Si,SiHCI3在浓
034
晶体
NaOH溶液中发生反应的化学方程式为
D.Si原子间难形成双键而C原子间可以,是
因为Si的原子半径大于C,难形成ppπ键
(3)采用如下方法测定溶有少量HCI的
化
4.(2024·辽宁十校联考)实验室用H2还原
SiHCI纯度。
学
SiHCI3(沸点:31.85℃)制备高纯硅的装置如
1g样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸
图所示(夹持装置和尾气处理装置略去),下
水合物后,进行如下实验操作:①
列说法正确的是
②
(填操作名称),③称量等操作,测
得所得固体氧化物质量为2g,从下列仪器
活塞K
中选出①、②中需使用的仪器,依次为
(填标号)。测得样品纯度为
(用含m1、2的代数式表示)。
A.装置Ⅱ、Ⅲ中依次盛装的是浓H2SO4、
干燥剂
冰水
冰水
B.实验时,应先加热管式炉,再打开活塞K